Formation of plant tracheary elements in vitro – a review

Devillard, Christine; Walter, Christian

doi:10.1186/s40490-014-0022-7

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“…Work with P. radiata cells in liquid culture has been reported (Ishii and Teasdale 1997;Campbell et al 1992;Teasdale and Richards 1991), but there are no published results on cell suspension cultures of xylogenic lines from P. radiata (Devillard and Walter 2014).…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Development of Pinus radiata suspension cultures from xylogenic callus

Caird

Gielen

Dare

et al. 2015

N.Z. j. of For. Sci.

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Background: The ability to grow xylogenic Pinus radiata D.Don in a liquid medium rather than on a solid one would produce a more homogeneous culture, and this in turn would improve cell and gene studies. We report the development of a liquid culture system for two xylogenic P. radiata cell lines and compare the subsequent formation of tracheary elements induced on the conventional solid media. Findings: The cell viability (fluorescein diacetate staining) in liquid cultures and subsequent tracheary element (TE) differentiation was as high as, or higher than, that observed with conventional callus cultures on solid media. The growth of cells in liquid culture was confirmed by comparing organic carbon consumption and dry weight increase. Conditions for optimal growth were determined by measuring substrate consumption and cell dry weight with two different cell lines, flask volumes, and starting inoculum densities. Changes to flask volume and cell line were observed to modify substrate carbon consumption within the cell culture, whilst having no significant impact on overall cellular yield. Inoculum density and cell line were the most significant factors affecting the percentage of TE produced. Conclusion: Overall, these preliminary findings confirm that P. radiata xylogenic cells were able to be grown in liquid cultures and did produce TE when induced on solid medium. Therefore, liquid culture has the potential to replace the current standard solid medium system for xylogenic culture of P. radiata.

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Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Development of Pinus radiata suspension cultures from xylogenic callus

Caird

Gielen

Dare

et al. 2015

N.Z. j. of For. Sci.

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“…The molecular mechanisms of differentiation of water-conducting systems have been studied using model plant systems such as Zinnia elegans (Zinnia), Arabidopsis thaliana (Arabidopsis), Populus trichocarpa, and Physcomitrella patens, resulting in successful identification of many regulatory factors for cellular differentiation (Demura and Fukuda 2007;Demura et al 2002;Devillard and Walter 2014;Escamez and Tuominen 2014;Nakano et al 2015;Ohtani et al 2011;Schuetz et al 2013;Turner et al 2007;Xu et al 2014). Two membrane protein-coding genes, Tracheary Element DifferentiationRelated6 (TED6) and TED7 were originally found to be upregulated during vessel element in cultured Zinnia cells (Demura et al 2002;Endo et al 2009).…”

mentioning

confidence: 99%

Possible contribution of TED6 and TED7, secondary cell wall-related membrane proteins, to evolution of tracheary element in angiosperm lineage

Rejab

Nakano

Yoneda

et al. 2015

Plant Biotechnology

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The Tracheary Element Differentiation-Related6 (TED6) and TED7 membrane proteins function in the differentiation of xylem vessel elements, the cellular units for water conduction in angiosperm plants. Functional analysis of TED6 and TED7 had suggested that these proteins directly bind to a subunit of the secondary cell wall (SCW)-related cellulose synthase complex, to promote SCW formation in xylem vessel elements. However, whether TED6 and TED7 function in SCW formation of xylem vessel elements only, or function broadly in other cell types has remained unclear. To clarify this, we conducted detailed expression analysis of TED6 and TED7 genes in Arabidopsis thaliana. This showed that TED6 and TED7 are expressed in differentiating vessel elements of all organs examined here, including roots, leaves, and inflorescence stems. We detected no TED6 and TED7 promoter activity in other types of cells with SCW thickening, such as fiber cells and anther endothecium, indicating that TED6 and TED7 have specific roles in SCW formation of vessel elements. Homology searches identified TED6/7-like proteins only in the angiosperm lineage. These data suggest that development of TED6/7 proteins could have coincided with the emergence of the angiosperm lineage, and that TED6/7 may have made key contributions to the evolution of water-conducting cells from tracheids to vessels.

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“…Muitos trabalhos relatam que o processo de transdiferenciação de elementos traqueais pode ser influenciado pelas condições de cultivo, incluindo os hormônios utilizados e suas concentrações (Devillard & Walter, 2014). A taxa de diferenciação dos elementos traqueais está passível de variação entre genótipos de uma mesma espécie e entre diferentes espécies, dependendo do método utilizado (Devillard & Walter, 2014).…”

Section: Teste De Indução De Transdiferenciação De Elementos Traqueaiunclassified

“…A taxa de diferenciação dos elementos traqueais está passível de variação entre genótipos de uma mesma espécie e entre diferentes espécies, dependendo do método utilizado (Devillard & Walter, 2014). Dessa forma, inicialmente foi utilizado o protocolo estabelecido em bambu , devido à proximidade filogenética, para os testes de indução de transdiferenciação de elementos traqueais em culturas de suspensão de cana-de-açúcar.…”

Section: Teste De Indução De Transdiferenciação De Elementos Traqueaiunclassified

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Cultura de células em suspensão como ferramenta para estudos em parede celular secundária em gramíneas C4

Simões¹

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Agradeço a Deus em primeiro lugar, pelas minhas conquistas, me fortalecendo nas adversidades e dificuldades, e renovando minhas forças a cada dia.Aos meus pais Márcia e José Helio, responsáveis pela formação do meu caráter e projeções profissionais, e por todo sacrifício que fizeram em prol dos meus estudos.Ao meu esposo Felipe M. Araújo, por estar sempre ao meu lado, me incentivando a crescer, principalmente me motivando nos momentos difíceis e por ser meu porto seguro. Por acreditar que eu era capaz e por se alegrar a cada nova conquista, a cada experimento. Por se preocupar com o andamento do meu trabalho, ainda que muitas vezes não entendesse os processos por trás dos experimentos montados, sempre se prontificando a me ajudar e acreditando que uma hora os resultados sairiam.Ao meu Orientador, Profº Dr. Igor Cesarino, pela orientação, pelas oportunidades concedidas, por todo o conhecimento e principalmente pela confiança depositada na realização do meu trabalho. Agradeço grandemente esse tempo de aprendizado que passei ao seu lado, por tudo que aprendi contigo, pela paciência, dedicação, carinho e em especial pelos trabalhos de chinesa grávida. Tenho grande admiração pelo profissional que você é.Aos amigos que conquistei, aos momentos de descontração e risada que tornaram essa caminhada muito mais leve e divertida. Em especial aos meus amigos, Giovanni Victório Cerruti, Bruno Viana Navarro, Amanda Macedo e Leandro Oliveira, os quais espero levar para o resto da vida.Ao grupo de pesquisa Lignin Lab, coordenado pelo meu orientador Profª Dr Igor Cesarino e composto pelos colegas de pesquisa Raphael Svartman, Gabriel Garon Carvalho. Em especial ao Pos Doc Sávio Siqueira Ferreira, pela dedicação, paciência e carinho com o qual me auxiliou e ajudou durante a realização do meu trabalho.A Profª Drª Eny Iochevet Segal Floh, responsável pelo laboratório de BioCel -USP, pelo acolhimento e carinho com o grupo de pesquisa o qual me encontro, pela concessão do espaço e equipamentos cedidos para a realização e execução do presente trabalho.A FAPESP, pela concessão da bolsa de mestrado (processo 2015/18361-5) e pelo fomento do projeto JP (processo 2015/02527-1) do Profº Dr Igor Cesarino, no qual meu projeto de mestrado está inserido. RESUMOAs características físico-químicas da parede celular constituem um grande gargalo na obtenção dos açúcares fermentáveis a partir dos polissacarídeos de parede celular presentes na biomassa, fato conhecido como recalcitrância da biomassa vegetal. A utilização da biomassa na produção de biocombustíveis requer um melhor entendimento sobre os mecanismos que permeiam os processos de deposição de parede celular e metabolismo de lignina. Nesse contexto, a maior parte do conhecimento foi gerado em espécies eudicotiledôneas, havendo uma significativa lacuna para gramíneas, apesar do seu grande potencial para acúmulo de biomassa.Portanto, há uma necessidade de se estabelecer ferramentas-modelos que permitam elucidar características exclusivas da parede celular secundária de gramíneas C4, cujo c...

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Formation of plant tracheary elements in vitro – a review

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